[发明专利]力控型电磁永磁复合激励振动台

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电磁驱动器技术领域的装置，具体是一种力控型电磁永磁复合激励振动台。

背景技术

近些年来，由于航天、航空、航海领域航行器或精密设备的工况环境下振动测试的需要，高性能振动测试设备的需求越来越迫切。目前振动设备主要有液压、气动、电磁以及机械振动设备几种类型。其中液压、气动和机械类振动设备由于可实现的驱动频率低，驱动控制环节多已不能适合航天等领域振动测试性能的要求。电磁驱动由于采用电磁信号控制，驱动的实现靠电磁能作用实现，控制方便、响应灵敏，特别适合实现高频振动设备的实现，因此目前的高性能振动设备多数采用电磁驱动的驱动环节来实现。如英国Ling公司的电磁振动台，其设备驱动工作原理是基于音圈电机驱动原理，通常驱动线圈作为定子，通过交变电磁力驱动一个悬浮在驱动线圈中央的动子，产生振动。然而，这类电磁驱动振动台也存在明显的缺陷，主要是由于动子始终处于悬浮工作状态，5Hz以下的振动驱动难以实现，驱动过程中由于这种悬浮驱动使得驱动过程中的动刚性不足，另外其高频驱动位移较小，驱动振幅不精确，驱动能耗较大。

经过对现有技术的检索发现，中国专利号ZL200820087256.0申请日2008-5-16，记载了一种“一种电磁振动台”，该技术包括台体，台体包括第一磁体、第一过渡块、中心导磁柱、第二过渡块、第二磁体，中心导磁柱上套设有动圈；还包括运动台和两条框状气浮导轨，运动台可滑动地设于气浮导轨内；还包括驱动电机、与之连接的丝杆，丝杆与一拖板连接，引线及气管均与拖板连接；气浮导轨上还安装有光栅尺，运动台上还设有与光栅尺相对的光栅读数头及与光栅读数头连接的通信块，通信块与一控制器连接，驱动电机与控制器信号连接。该专利优点在于提供了一种具有完整外围设备的电磁振动台，通过控制器控制电机驱动丝杆牵引拖板跟随运动台同步运动，使进气管及接电引线的附加力不影响振动台大行程及低频波形的失真度。

但是该现有技术是通过“设有动圈”的音圈电机驱动形式实现，并且需要驱动电机、与之连接的丝杆等驱动传递环节。这样，基于动圈驱动的振动设备首先存在较难或无法实现5Hz以内的低频驱动，并且其驱动涉及的部件和环节多，驱动中还需要电机和丝杠丝杆机构通过控牵引拖板跟随运动台同步运动，以及存在进气管及接电引线的牵扯及附加力等副作用，使整个平台不能实现高效的直接驱动以及高可靠性驱动。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种力控型电磁永磁复合激励振动台，利用方向异形的磁能体在电、磁激励作用下产生磁极偏转而使方向异形的磁能体在其长度方向发生变化的过程中产生对与其接触的机构产生刚性的直接推动的作用，而产生大驱动效果。本装置实现通过电磁激励刚性磁能体产生直接位移驱动的一种结构简单、可靠性和驱动效率高、无动圈和导线随动牵扯隐患，振幅精确可控，可实现从5Hz以下，即从准静态到高频的宽频、大负载、大位移振动装置或设备。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：壳体、电磁线圈、磁能体和载物机构，其中：两个磁能体分别以水平转轴方式上下设置于壳体内部且相互接触，电磁线圈设置于壳体内部并正对第二磁能体，载物机构活动设置于壳体的顶部并与一个磁能体相接触。

所述的壳体包括：底座、转轴支撑框架、磁路内框体和机身外框体，其中：机身外框体与底座固定连接，转轴支撑框架和磁路内框体分别固定设置于机身外框体内且位于电磁线圈的内部和外部。

所述的磁能体由活动设置于壳体内部且分别与载物机构和第二磁能体相接触的第一磁能体以及固定设置于壳体内部下方的第二磁能体组成，其中：第一磁能体为圆柱形结构，第二磁能体为方向异形结构。

所述的第一次磁能体与壳体内部之间设有复位弹性体。

所述的电磁线圈为一个或多个电磁螺线管，具体位于壳体内并设置于第二磁能体的外侧。

所述的载物机构包括：由上而下依次固定连接的载物台、结构传感器、位移输出盘和位移输出杆体，其中：位移输出杆体与壳体活动连接且其下端与磁能体相接触。

所述的载物机构上设有导向轴，该导向轴具体位于位移输出盘的下表面且与壳体活动连接，实现导向。